Leczenie koronowe

Verner Eisby, duński inżynier, wynalazca obróbki koronowej.

Obróbka koronowa (czasami określana jako plazma powietrzna ) to technika modyfikacji powierzchni, która wykorzystuje plazmę z wyładowaniem koronowym o niskiej temperaturze w celu nadania zmian właściwości powierzchni. Plazma koronowa jest generowana przez przyłożenie wysokiego napięcia do elektrody z ostrą końcówką. Plazma tworzy się na końcu. Liniowy układ elektrod jest często używany do tworzenia kurtyny plazmy koronowej. Materiały takie jak tworzywa sztuczne, tkaniny lub papier mogą przechodzić przez koronową kurtynę plazmową w celu zmiany energii powierzchniowej materiału. Wszystkie materiały mają naturalną energię powierzchniową . Systemy obróbki powierzchni są dostępne dla praktycznie każdego formatu powierzchni, w tym obiektów wymiarowych, arkuszy i towarów w rolkach, które są obsługiwane w formacie sieciowym. Obróbka koronowa jest szeroko stosowaną metodą obróbki powierzchni w przemyśle folii z tworzyw sztucznych, wytłaczania i przetwarzania.

Historia

Obróbka koronowa została wynaleziona przez duńskiego inżyniera Vernera Eisby'ego w 1951 roku. Eisby został zapytany przez jednego ze swoich klientów, czy mógłby znaleźć rozwiązanie, które umożliwiłoby drukowanie na plastiku. Eisby odkrył, że istnieje już kilka sposobów, aby to osiągnąć. Jedną z nich była metoda płomienia gazowego, a druga metoda wytwarzania iskier, z których obie były prymitywne i niekontrolowane i nie dawały jednorodnego produktu. Eisby wymyślił teorię, że wyładowanie koronowe o wysokiej częstotliwości zapewni zarówno bardziej wydajną, jak i kontrolowaną metodę obróbki powierzchni. Wyczerpujące eksperymenty dowiodły, że miał rację. Firma Eisby'ego, Vetaphone, uzyskała prawa patentowe na nowy system obróbki koronowej.

Materiały

Wiele tworzyw sztucznych , takich jak polietylen i polipropylen , ma chemicznie obojętne i nieporowate powierzchnie o niskiej energii powierzchniowej, co powoduje, że nie są one podatne na wiązanie z farbami drukarskimi , powłokami i klejami . Chociaż wyniki są niewidoczne gołym okiem, obróbka powierzchni modyfikuje powierzchnie w celu poprawy przyczepności.

Polietylen, polipropylen, nylon , winyl , PCW , PET , metalizowane powierzchnie, folie, papier i tektura są powszechnie obrabiane tą metodą. Jest bezpieczny, ekonomiczny i zapewnia wysoką przepustowość linii. Obróbka koronowa nadaje się również do obróbki wtryskowo i rozdmuchowo i umożliwia obróbkę wielu powierzchni i trudnych części za jednym przejściem.

Sprzęt

Sprzęt do wyładowań koronowych składa się z generatora prądu o wysokiej częstotliwości , transformatora wysokiego napięcia , elektrody stacjonarnej i walca uziemiającego. Standardowa energia elektryczna jest przetwarzana na energię o wyższej częstotliwości, która jest następnie dostarczana do stacji uzdatniania. Stacja obróbki przykłada tę moc poprzez ceramiczne lub metalowe elektrody nad szczeliną powietrzną na powierzchnię materiału.

aplikacjach powlekania ekstruzyjnego stosowane są dwie podstawowe stacje obróbki koronowej — Bare Roll i Covered Roll . Na stanowisku obróbki z gołymi rolkami dielektryk otacza elektrodę. Na zadaszonej stacji rolkowej zawiera w sobie rolkę podstawową urządzenia do obróbki. Urządzenie do obróbki składa się z elektrody i rolki podstawy w obu stacjach. Teoretycznie do obróbki nieprzewodzących wstęg stosuje się zwykle zakrytą rolkę do obróbki, a do obróbki wstęg przewodzących stosuje się obróbkę bez rolki. Jednak producenci, którzy poddają obróbce różne podłoża na tej samej linii produkcyjnej, mogą zdecydować się na zastosowanie urządzenia Bare Roll.

Obróbka wstępna

Wiele podłoży zapewnia lepszą powierzchnię wiązania, gdy są one obrabiane w czasie ich produkcji. Nazywa się to „obróbką wstępną”. Efekty leczenia koronowego zmniejszają się z czasem. W związku z tym wiele powierzchni będzie wymagało drugiej obróbki „uderzeniami” w czasie ich przekształcania, aby zapewnić wiązanie z farbami drukarskimi, powłokami i klejami.

Inne technologie

Inne technologie stosowane do obróbki powierzchni obejmują liniowe systemy plazmy atmosferycznej (powietrznej), plazmy płomieniowej i systemów plazmy chemicznej.

Obróbka plazmą atmosferyczną

plazmą pod ciśnieniem atmosferycznym jest bardzo podobna do obróbki koronowej, ale istnieje między nimi kilka różnic. Obie metody leczenia mogą wykorzystywać jedną lub więcej elektrod wysokiego napięcia, które ładują otaczające cząsteczki wdmuchiwanego gazu i jonizują je. Jednak w systemach plazmy atmosferycznej ogólna gęstość plazmy jest znacznie większa, co zwiększa szybkość i stopień, w jakim zjonizowane cząsteczki są wprowadzane na powierzchnię materiałów. Występuje zwiększona szybkość bombardowania jonami, co może skutkować silniejszymi cechami wiązania materiału w zależności od cząsteczek gazu stosowanych w procesie. Technologia obróbki plazmą atmosferyczną eliminuje również możliwość obróbki po stronie nieobrobionej materiału; znany również jako leczenie od tyłu.

Plazma płomienia

Obróbka plazmą płomieniową generuje więcej ciepła niż inne procesy obróbki, ale materiały poddane tej metodzie mają zwykle dłuższy okres przydatności do spożycia. Te systemy plazmy różnią się od systemów plazmy powietrznej, ponieważ plazma płomieniowa powstaje, gdy łatwopalny gaz i otaczające powietrze są spalane w intensywny niebieski płomień. Powierzchnie obiektów są spolaryzowane od plazmy płomieniowej, która wpływa na rozkład elektronów powierzchni w formie utlenionej . Ta obróbka wymaga wyższych temperatur, więc wiele materiałów poddanych obróbce plazmą płomieniową może ulec uszkodzeniu.

Plazma chemiczna

Plazma chemiczna opiera się na połączeniu plazmy powietrznej i plazmy płomieniowej. Podobnie jak plazma powietrzna, pola plazmy chemicznej są generowane z powietrza naładowanego elektrycznie. Ale zamiast powietrza plazma chemiczna opiera się na mieszaninie innych gazów, które osadzają różne grupy chemiczne na obrabianej powierzchni.

Zobacz też